JPH02284780A - レーザ加工に於けるピアス成形方法及びレーザビームノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、レーザ加工に於けるピアス成形方法、及びこ
のピアス成形方法の実施に用いられる１ノ−ザ加工装置
の１ノ−ザビームノズル装置に係る。

（従来の技術） レーザ加工装置は、レーザビームノズルを有］７ており
、一般にレーザビームノズルの噴孔より１ノーザビーム
を被加工物に照射すると同時に、効率良く良好なレーザ
ビーム加工が行われるべく、アシストガスを前記噴孔よ
り被加工物に対し噴出するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） レーザ加工による切断等に於ては、切断開始点にレーザ
加工により一般にピアスと称される小孔を穿設すること
が行われる。このピアスの成形時に於てもレーザビーム
ノズルの噴孔よリアシストガスを被加工物に対し噴出す
ることが行われるが、しかしその被加工物が表面保護の
ために表面にビニール等の樹脂フィルムを張着状態にて
重合させたものに於ては、樹脂フィルムの側よりピアス
の穿設が行われると、ピアスが鋼板に貫通穿設されるま
ではレーザビームノズルの噴孔よりのアシストガスの全
てが噴き返しを生（７、これが樹脂フィルムと鋼板との
間に比較的高い圧力をもって流入しようとするため、樹
脂フィルムが鋼板より剥離１．て浮き上がり、樹脂フィ
ルムが風船状に脹らむ現象が生じることがある。この様
な現象が生じると、これ以降のレーザビーム切断加工が
続行され得なくなる。

本発明は、上述の如き不具合に鑑み、表面に樹脂フィル
ムを重合された鋼板にピアスを樹脂フィルムの側より穿
孔する場合に於て、アシストガスの噴出が行われても樹
脂フィルムが鋼板よりｄき上がることなく、ピアス成形
が良好に行オ）れるよう改良されたピアス成形方法及び
、このピアス成形方法の実施に用いられるレーザ加工装
置のｌノーザビームノズル装置を提供することを目的と
じている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上述の如き目的は、本発明によれば、表面に樹脂フィル
ムを重合された鋼板にピアスを樹脂フィルムの側より穿
孔するレーザ加工に於けるピアス成形方法に於て、鋼板
にピアスが貫通するまで押え手段によりピアス穿孔部の
周囲の樹脂フィルムを鋼板に対し押付け、この状、聾に
てアシストガスの噴出の下にレーザビーム照射を行い、
ピアスを穿設することを特徴とするピアス成形方法によ
って達成される。

また上述の如き本発明によるピアス成形方法の実施に用
いられるレーザビームノズル装置は、レザビームを照射
し且つアシストガスを噴出する噴孔を備えたノズル本体
と、前記ノズル本体の外周囲にその軸線方向に移動可能
に設けられ選択的にノズル先端より突出した突出位置に
位置する押え部材と、前記押え部材を前記突出位置へ選
択的に駆動する駆動手段とを有（７ている。

（作用） 本発明ニよるピアス成形方法に於ては、ピアス成形時に
於て樹脂フィルムが鋼板より浮き上がる虞れがある期間
、即ちピアスが鋼板に貫通穿設されるまでの間は、押え
手段により樹脂フィルムが鋼板に対し押付けられる。こ
れによりピアス成形時に樹脂フィルムが鋼板より浮き上
がることが回避されるようになる。

また本発明によるレーザビームノズル装置に於ては、駆
動手段によって押え部材がノズル本体の先端より突出１
７た位置に選択的に駆動されろことにより、この押え部
材により樹脂フィルムがレザビームノズルの周りにて、
即ちピアス穿孔部の周囲にて鋼板に対し確実に押付けら
れる。

（実施例） 以下に添ト１の図を参照して本発明を実施例について詳
細に説明する。

第３図は本発明によるレーザビームノズル装置が組込ま
れて好適なレーザ加工装置の一例を示している。第３図
に於て、１はレーザ加工装置全体を示しており、レーザ
加工装置１は、レーザビム発生装置３、制御装置５とを
有する装置本体７と、装置本体７に連設された水下なワ
ークテーブル９と、装置本体７より延出されてワークテ
ーブル９の上方を水平方向に延在する上部水平アーム１
１と、上部水平アーム１１の先端に取（・１けられたレ
ーザ加工ヘッド１３と、ワークテーブル９上にて被加工
物の支持及び被加工物の移動を行うワククランプ手段１
５とを有している。

レーザ加工ヘッド１−３の先端部には第２図及び第３図
に示されている如き本発明よるレーザビームノズル装置
１７が取付けられている。

レーザビームノズル装置１７は、筒状のノズル本体１９
を有している。ノズル本体１つは、第１図にて下端部に
噴孔２１を有し、噴孔２１よりレザビームノズルを被加
工物Ｗに対し照射し、またアシストガスを被加工物Ｗに
対し噴出するようになっている。

ノズル本体１つの外周部には円筒状の押え部材２３が軸
線方向に、即ち第１図にて」二下方向に移動可能に４接
眼合している。押え部材２３はノズル本体１９の先端よ
り選択的に突出して被加工物Ｗの表面に選択的に着座す
る円環状の押え片２５を先端部に有している。押え部材
２３はフランジ２７を有しており、フランジ２７はノズ
ル本体１９に固定接続されたアウタカバー２つの先端に
設けられたストッパフランジ３１に当接することにより
ノズル本体１９に対する押え部材２３の最大突出位置を
規制するようになっている。押え部材２３の円筒部には
アシストガス逃し用の開口２３Ｈが設けられている。

ノズル本体１つとアウタカバー２９との間の円環状空間
部には電磁コイル３３が固定配置されている。電磁コイ
ル３３は、選択的に通電されて励磁することにより押え
部材２３を選択的に磁気的に吸引して持」−げ、これを
第２図に示されている如き後退位置にもたらすようにな
っている。電磁コイル２３とフランジ２７との間には圧
縮コイルばね３５が取付けられている。圧縮コイルばね
３５は押え部材２３を第１図に示されている如き突出位
置へ向けて付勢するようになっている。

被加工物Ｗは鋼板Ｍの表面に樹脂フィルムＦを張付は重
合されたものとなっている。

被加工物Ｗの樹脂フィルムＦの側よりレーザ加工により
ピアスを成形する場合は、先ずピアス位置がレーザビー
ムノズル本体１９の噴孔２１に対向する位置に位置する
よう被加工物Ｗのレーザビーノズル装置１７に対する位
置決めを行う。この位置決め作業中は、被加工物Ｗのレ
ーザビームノズル装置１７に対する位置決め移動が押え
部材２３により阻害されないよう、電磁コイル３３に通
電を行って押え部材２３を第２図に示されている如き後
退位置に位置させておく。

ピアス成形のための位置決めが終了したならば、次に電
磁コイル３３に対する通電を停止する。電磁コイル３３
にａ電が行われなくなると、第１図に示されている如く
、圧縮コイルばね３５のばね力により押え部材２３が降
下し、押え片２５が噴孔２１の周りにて樹脂フィルムＦ
を鋼板Ｍに対し押付けるようになる。

押え片２５による樹脂フィルムＦの押えが完ｒしたなら
ば、次に噴孔２１より被加ｒ物Ｗに対するレーザビーム
ノズルの照射とアシストガスの噴出とを開始する。噴孔
２１より噴出ｌ〜たアシストガスは被加工物Ｗにピアス
Ｐが貫通穿設されるまでは従来と同様にその全てが噴き
返しを生じるが、樹脂フィルムＦは噴孔２１−の周りに
て押え片２５により鋼１ｉＦに対し押付けられているこ
とから、これがアシストガスの風圧によって巻上がるこ
とが回避される。

ピアスＰが樹脂フィルムＦ及びｊｉ４１ｆＭを貫通して
穿設され、ピアスの成形が完了すると、次にレザビーム
ノズル装置１７に対し被加工物Ｗを移動させることによ
り切断作業が開始される。この時にはこの被加工物Ｗの
移動が阻害されないよう電磁コイル３３に再び通電が行
われ、押え部材２３を第２図に示されている如き後退位
置に移動させることが行われる。

アシストガスはピアス成形時に引続いて切断作業時に於
ても噴孔２１より被加工物Ｗに対１７噴出されるが、こ
の時には既に被加工物ＷにピアスＰが貫通穿設され、ま
た切断スリットが設けられていることから、アシストガ
スの一部乃至多くがピアスＰ或いは切断スリブｉ・を通
過して流れるようになる。これによりアシストガスが鋼
板Ｍと樹脂フィルムＦとの境界部に大きい風圧をもって
及ぶことがなく、−旦ビアスＰが貫通穿設されれば、ア
シストガスにより樹脂フィルムＦが鋼板Ｍより浮き上が
ることはない。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろつ０ 「発明の効果コ 」二連の如き実施例の説明より理解されるように、本発
明によるピアス成形方法に於ては、ピアス成形時に於け
るアシストガスの噴出により樹脂フィルムが鋼板よりｉ
１１離して浬き上がる可能性がある期間、即ちピアスが
鋼板に貫通穿設されるまでは押え手段により樹脂フィル
ムが鋼板に対し押（ＮＩけられるから、この時に樹脂フ
ィルムが鋼板より剥離して浮き上がることが確実に回避
され、樹脂フィルムと鋼板との間にアシストガスが流入
（２て樹脂フィルムが風船状に脹らむことが防止される
。これによりレーザ加工が続行されなくなる如き不具合
が生じることが未然に回避されるようになる。　また本
発明によるレーザビームノズル装置に於ては、ノズル本
体の外周囲に押え部材が移動可能に設けられていること
から、樹脂フィルムの鋼板に対する押えがノズル本体の
噴孔の周囲にて確実に行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるレーザ加工に於けるピアス成形方
法の実施に用いられるレーザビームノズル装置の一つの
実施例を樹脂フィルム押え状態について示す縦断面図、
第２図は第１図に示されたレーザビームノズル装置の押
え解除状態時について示す縦断面図、第３図は本発明に
よるレーザビームノズル装置が適用されて好適なレーザ
加工装置の一例を示す正面図である。 １・・・レーザ加］−装置　　１３・・・し１７・・・
レーザビームノズル装置 ２］・・・噴孔　　　　　　２３・・・押え部材２５・
・・押え片　　　　　３３・・・電磁コイル３５・・・
圧縮コイルばね ザ加上ヘツ 代理人　弁理士　　三　好　秀　和 トレーザ加工装Ｍ　　　１３・・・レーザ加エヘッドコ
７・・レーザビームノズル＆舅 ２１・・・噴孔　　　　　　２３・・押λ部材２５・・
押え片　　　　　３３・・１ｆ６１！フイル３５・・圧
縮コイルばね 鼾１　図 富２　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に樹脂フィルムを重合された鋼板にピアスを
   樹脂フィルムの側より穿孔するレーザ加工に於けるピア
   ス成形方法に於て、鋼板にピアスが貫通するまで押え手
   段によりピアス穿孔部の周囲の樹脂フィルムを鋼板に対
   し押付け、この状態にてアシストガスの噴出の下にレー
   ザビーム照射を行い、ピアスを穿設することを特徴とす
   るピアス成形方法。
2. （２）レーザビームを照射し且つアシストガスを噴出す
   る噴孔を備えたノズル本体と、前記ノズル本体の外周囲
   にその軸線方向に移動可能に設けられ選択的にノズル先
   端より突出した突出位置に位置する押え部材と、前記押
   え部材を前記突出位置へ選択的に駆動する駆動手段とを
   有するレーザ加工装置のレーザビームノズル装置。